WO2020170662A1 - Projection device, and method and program for controlling same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a projection device, and a method and program for controlling the projection device, with which it is possible to correct a projection image conformed to a projection surface without being affected by a ghost of a captured image. A system control unit (8): estimates a first captured image outputted from an image capture element (6) using a control for capturing the image of a screen SC using the image capture element (6) in a state in which the image is not projected on the screen SC, and a state in which the screen SC is illuminated with an illumination unit (7), and also estimates a second captured image obtained, on the basis of a correction coefficient stored in advance in a ROM, by capturing an image of the screen SC using the image capture element (6) in a state in which the screen SC is not illuminated with the illumination unit (7), and a state in which a test image is projected on the screen SC; and generates correction data for correcting the color and/or brightness of an image to be projected on the screen SC, the correction being made on the basis of the characteristic differences between the estimated second captured image and the test image.

Description

投影装置とその制御方法及び制御プログラムProjection apparatus, control method thereof, and control program
 本発明は、投影装置とその制御方法及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a projection device, a control method thereof, and a control program.
 撮像装置と投影装置とを組み合わせたシステムが提案されている。例えば、特許文献1には、投影部からの光を透過してスクリーンに導き、且つスクリーンからの光を撮像部に導くハーフミラーと、このハーフミラーと投影部の間に配置されたレンズと、このハーフミラーと撮像部の間に配置されたレンズと、を有するプロジェクタが記載されている。 A system that combines an imaging device and a projection device has been proposed. For example, in Patent Document 1, a half mirror that transmits the light from the projection unit to the screen and guides the light from the screen to the imaging unit, and a lens arranged between the half mirror and the projection unit, A projector having this half mirror and a lens arranged between the image pickup unit is described.
 特許文献2には、投影ユニットと、投影ユニットから光が投影される投影面を撮像するカラー撮像素子と、を同一筐体内に備えるプロジェクタが記載されている。このプロジェクタでは、カラー撮像素子によって投影面を撮像して得られる撮像画像を複数の領域に分割し、その領域毎の画像に基づいてその領域に対応する投影面の色を検出し、投影すべき画像の色補正を行うことが行われている。 Patent Document 2 describes a projector that includes a projection unit and a color imaging element that images a projection surface on which light is projected from the projection unit, in the same housing. In this projector, a captured image obtained by capturing an image of the projection surface with a color image sensor is divided into a plurality of areas, and the color of the projection surface corresponding to the area should be detected based on the image of each area and projected. Image color correction is performed.
日本国特開2016-149618号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2016-149618 日本国特開2006-349792号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-349792
 特許文献2に記載されているように、投影面の状態に応じて投影像の補正を行う場合、投影面の状態を検出するためには、白色画像等の基準となる画像を投影面に投影した状態にて、その投影面の撮像を行う必要がある。しかし、特許文献1に記載されているような撮像と投影とを共通の光学系を用いて行うシステムにおいては、投影面に画像を投影している状態では、光源からの強い光が光学系を通る状態となる。この状態において投影面を撮像すると、投影用の強い光が撮像素子に混入し、撮像画像にゴーストが発生する可能性がある。撮像画像にゴーストが発生していると、基準となる画像が投影された投影面の状態を精度よく認識することができなくなり、投影像の補正を高精度に行うことができなくなる。 As described in Patent Document 2, when a projection image is corrected according to the state of the projection surface, a reference image such as a white image is projected onto the projection surface in order to detect the state of the projection surface. In that state, it is necessary to image the projection surface. However, in the system described in Patent Document 1 in which imaging and projection are performed using a common optical system, strong light from a light source causes the optical system to project when an image is projected on the projection surface. It will pass. If the projection surface is imaged in this state, strong light for projection may be mixed into the imaging element, and a ghost may occur in the captured image. When a ghost is generated in the captured image, it becomes impossible to accurately recognize the state of the projection surface on which the reference image is projected, and it becomes impossible to correct the projected image with high accuracy.
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像画像のゴーストの影響を受けることなく投影面に合わせた投影像の補正を行うことのできる投影装置とその制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a projection device and a control method and a control program therefor capable of correcting a projection image in accordance with a projection surface without being affected by a ghost of a captured image. The purpose is to
 本発明の投影装置は、表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、上記投影対象物を照明する照明部と、上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御部と、上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定部と、上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成部と、を備えるものである。 A projection device of the present invention illuminates the optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an imaging device for imaging the projection range of the image by the optical system through the optical system, and the projection target object. An illumination unit, and an imaging control unit that performs at least control to image the projection target by the imaging device in a state where the image is not projected on the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit. Based on the first captured image output from the image sensor by the control and the information stored in the storage unit in advance, the projection target object is not illuminated by the illumination unit and a test image is displayed. Image estimation unit that estimates a second captured image obtained by capturing an image of the projection target by the image sensor in the state of being projected on the projection target, and characteristics of the test image and the second captured image A correction data generation unit that generates correction data for correcting at least one of the color and the brightness of the image to be projected on the projection target based on the difference.
 本発明の投影装置の制御方法は、表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、上記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御方法であって、上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、を備えるものである。 A control method of a projection device according to the present invention includes an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an imaging device for imaging a projection range of the image by the optical system through the optical system, and the projection target object. A method of controlling a projection device, comprising: an illuminating unit that illuminates the image capturing device, the image capturing device in a state where the image is not projected onto the projection target and the projection target is illuminated by the lighting unit. The projection target based on an imaging control step for performing at least control of imaging the projection target, a first captured image output from the image sensor by the control, and information stored in advance in a storage unit. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by capturing an image of the projection target by the image sensor in a state where an object is not illuminated by the illumination unit and a test image is projected on the projection target. , Correction data generation for generating correction data for correcting at least one of color and brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image And a step.
 本発明の投影装置の制御プログラムは、表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、上記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御プログラムであって、上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。 A control program for a projection device according to the present invention is an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an image sensor for capturing a projection range of the image by the optical system through the optical system, and the projection target object. Is a control program of a projection device having an illuminating section for illuminating the object, wherein the image pickup element is used in a state where the image is not projected on the projection object and the projection object is illuminated by the illuminating section. The projection target based on an imaging control step for performing at least control of imaging the projection target, a first captured image output from the image sensor by the control, and information stored in advance in a storage unit. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by capturing an image of the projection target by the image sensor in a state where an object is not illuminated by the illumination unit and a test image is projected on the projection target. , Correction data generation for generating correction data for correcting at least one of color and brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image The steps are for causing a computer to execute the steps.
 本発明によれば、撮像画像のゴーストの影響を受けることなく投影面に合わせた投影像の補正を行うことのできる投影装置とその制御方法及び制御プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection apparatus, a control method and a control program therefor capable of correcting a projection image that matches a projection surface without being affected by a ghost of a captured image.
本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ100の外観構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an external configuration of a projector 100 that is an embodiment of a projection device of the present invention. 図1に示すプロジェクタ100の内部構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an internal configuration of projector 100 shown in FIG. 1. 図2に示す表示部1の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the display part 1 shown in FIG. 図3に示すシステム制御部8の機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of a system control unit 8 shown in FIG. 3. 補正係数の生成処理を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a correction coefficient generation process. 画像推定部82による第二の撮像画像の推定処理を説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for explaining a process of estimating a second captured image by the image estimation unit 82. 画像推定部82による第二の撮像画像の推定処理の変形例を説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for explaining a modified example of the estimation process of the second captured image by the image estimation unit 82.
 図1は、本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ100の外観構成を示す模式図である。プロジェクタ100は、本体部100Aと、本体部100Aによって支持された光学ユニット100Bと、を備える。光学ユニット100Bは、本体部100Aに着脱可能に構成されていてもよい。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an external configuration of a projector 100 that is an embodiment of a projection device of the present invention. The projector 100 includes a main body 100A and an optical unit 100B supported by the main body 100A. The optical unit 100B may be configured to be detachable from the main body 100A.
 図2は、図1に示すプロジェクタ100の内部構成を示す模式図である。図3は、図2に示す表示部1の構成例を示す模式図である。プロジェクタ100は、投影対象物の1つであるスクリーンSCに画像を投影すると共に、スクリーンSCにおける画像が投影される範囲である投影範囲を少なくとも撮像可能に構成されている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an internal configuration of the projector 100 shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the display unit 1 shown in FIG. The projector 100 is configured to project an image on a screen SC which is one of the projection objects and at least to capture an image of a projection range on the screen SC where the image is projected.
 図2に示すように、プロジェクタ100は、表示部1と、投影光学系2と、光学系を構成する共通光学系3と、光学部材4と、撮像光学系5と、撮像素子6と、照明部7と、システム制御部8と、を備える。表示部1及びシステム制御部8は、例えば本体部100Aに収容されている。投影光学系2、共通光学系3、光学部材4、撮像光学系5、及び撮像素子6は例えば光学ユニット100Bに収容されている。 As shown in FIG. 2, the projector 100 includes a display unit 1, a projection optical system 2, a common optical system 3 forming an optical system, an optical member 4, an image pickup optical system 5, an image pickup element 6, and an illumination. The unit 7 and the system control unit 8 are provided. The display unit 1 and the system control unit 8 are housed in the main body 100A, for example. The projection optical system 2, the common optical system 3, the optical member 4, the imaging optical system 5, and the imaging device 6 are housed in the optical unit 100B, for example.
 表示部1は、入力される画像データに基づいて投影用の画像を表示するものである。図3に示すように、表示部1は、光源ユニット40と、光変調素子44と、を備える。 The display unit 1 displays an image for projection based on the input image data. As shown in FIG. 3, the display unit 1 includes a light source unit 40 and a light modulation element 44.
 光源ユニット40は、白色光を出射する光源41と、カラーホイール42と、照明光学系43と、を備える。光源41は、レーザ又はLED(Light Emitting Diode)等の発光素子を含んで構成される。カラーホイール42は、光源41と照明光学系43の間に配置されている。カラーホイール42は、円板状の部材であり、その周方向に沿って、赤色光を透過するRフィルタ、緑色光を透過するGフィルタ、及び青色光を透過するBフィルタが設けられている。カラーホイール42は軸周りに回転され、光源41から出射される白色光を時分割にて赤色光、緑色光、及び青色光に分光して照明光学系43に導く。照明光学系43から出射された光は光変調素子44に入射される。 The light source unit 40 includes a light source 41 that emits white light, a color wheel 42, and an illumination optical system 43. The light source 41 is configured to include a light emitting element such as a laser or an LED (Light Emitting Diode). The color wheel 42 is arranged between the light source 41 and the illumination optical system 43. The color wheel 42 is a disk-shaped member, and is provided with an R filter that transmits red light, a G filter that transmits green light, and a B filter that transmits blue light along the circumferential direction thereof. The color wheel 42 is rotated around an axis, and white light emitted from the light source 41 is time-divided into red light, green light, and blue light, which are guided to the illumination optical system 43. The light emitted from the illumination optical system 43 enters the light modulation element 44.
 光変調素子44は、照明光学系43から出射された光を画像データに基づいて空間変調し、空間変調した光を投影光学系2(図2参照)に出射する。 The light modulation element 44 spatially modulates the light emitted from the illumination optical system 43 based on the image data, and emits the spatially modulated light to the projection optical system 2 (see FIG. 2).
 図3に示す表示部1は、光変調素子44としてDMD(Digital Micromirror Device)を用いた例であるが、光変調素子44としては、例えば、LCOS(Liquid crystal on silicon)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子、又は液晶表示素子等を用いることも可能である。 The display unit 1 shown in FIG. 3 is an example in which a DMD (Digital Micromirror Device) is used as the light modulation element 44. It is also possible to use a (Systems) element, a liquid crystal display element, or the like.
 表示部1は、自発光型の有機EL(electro-luminescence)表示素子を用いて画像を表示し、表示した画像を投影光学系2に入射させるものであってもよい。また、レーザ光を走査することで画像の表示を行うものを用いてもよい。 The display unit 1 may display an image using a self-luminous organic EL (electro-luminescence) display element and cause the displayed image to enter the projection optical system 2. Alternatively, a device that displays an image by scanning laser light may be used.
 投影光学系2は、表示部1からの光が入射されるものであり、少なくとも1つのレンズを含む例えばリレー光学系によって構成されている。投影光学系2を通過した光は光学部材4に入射され、光学部材4にて反射されて共通光学系3に入射される。 The projection optical system 2 is a system to which light from the display unit 1 is incident, and is composed of, for example, a relay optical system including at least one lens. The light that has passed through the projection optical system 2 enters the optical member 4, is reflected by the optical member 4, and enters the common optical system 3.
 共通光学系3は、投影光学系2を通過した光をスクリーンSCに投影し、且つ、スクリーンSC側の被写体を結像させるものであり、例えばリレー光学系によって構成されている。 The common optical system 3 projects the light that has passed through the projection optical system 2 onto the screen SC and forms an image of a subject on the screen SC side, and is configured by, for example, a relay optical system.
 図1の例では、共通光学系3は、少なくとも1つのレンズを含むレンズ群31と、光学部材32と、少なくとも1つのレンズを含むレンズ群33と、少なくとも1つのレンズを含むレンズ群34と、を備える。レンズ群31、光学部材32、レンズ群33、及びレンズ群34は、スクリーンSC側からこの順番にて光路上に配置されている。図1に示すように、レンズ群31の最もスクリーンSC側に位置するレンズ31aは、光学ユニット100Bの筐体から露出されている。 In the example of FIG. 1, the common optical system 3 includes a lens group 31 including at least one lens, an optical member 32, a lens group 33 including at least one lens, and a lens group 34 including at least one lens. Equipped with. The lens group 31, the optical member 32, the lens group 33, and the lens group 34 are arranged on the optical path in this order from the screen SC side. As shown in FIG. 1, the lens 31a located closest to the screen SC of the lens group 31 is exposed from the housing of the optical unit 100B.
 光学部材32は、共通光学系3の光路を屈曲させるための部材であり、例えばハーフミラー、ビームスプリッタ―、又は偏光部材等が用いられる。 The optical member 32 is a member for bending the optical path of the common optical system 3, and for example, a half mirror, a beam splitter, or a polarizing member is used.
 投影光学系2を通過した表示部1からの画像は、投影光学系2、光学部材4、共通光学系3の順に通過してスクリーンSCに投影される。スクリーンSCにおいて、共通光学系3から画像が投影される範囲をスクリーンSCの投影範囲という。 The image from the display unit 1 that has passed through the projection optical system 2 passes through the projection optical system 2, the optical member 4, and the common optical system 3 in this order and is projected on the screen SC. On the screen SC, the range where the image is projected from the common optical system 3 is called the projection range of the screen SC.
 スクリーンSC側からレンズ群31に入射した被写体光は、レンズ群31を通過し、光学部材32にて反射されて、レンズ群33に入射される。このレンズ群33によって、レンズ群33とレンズ群34の間の位置IGに、被写体光によって形成される中間像が結像される。この中間像は、レンズ群34を通過して光学部材4に入射し、光学部材4を透過して撮像光学系5に入射される。 The subject light that has entered the lens group 31 from the screen SC side passes through the lens group 31, is reflected by the optical member 32, and enters the lens group 33. The lens group 33 forms an intermediate image formed by the subject light at a position IG between the lens group 33 and the lens group 34. This intermediate image passes through the lens group 34, enters the optical member 4, passes through the optical member 4, and enters the imaging optical system 5.
 撮像光学系5は、位置IGに結像された中間像を撮像素子6に結像させるためのものである。撮像光学系5は、撮像素子6の前方に配置されており、光学部材4を透過した被写体光を集光して撮像素子6に結像させる。撮像光学系5は、少なくとも1つのレンズを含んで構成されている。 The image pickup optical system 5 is for forming an intermediate image formed at the position IG on the image pickup element 6. The image pickup optical system 5 is arranged in front of the image pickup device 6 and focuses the subject light transmitted through the optical member 4 to form an image on the image pickup device 6. The imaging optical system 5 is configured to include at least one lens.
 撮像素子6は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が用いられる。 As the image sensor 6, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor is used.
 光学部材4は、例えばハーフミラー、ビームスプリッタ―、又は偏光部材等によって構成されている。光学部材4は、投影光学系2を通過した表示部1からの画像を反射させて共通光学系3に導き、且つ、共通光学系3のレンズ群33によって位置IGに結像された被写体光に基づく中間像を、撮像光学系5を通して撮像素子6に導く。このように、撮像素子6は、表示部1からの画像をスクリーンSCに投影するための共通光学系3を通して、この共通光学系3による画像の投影範囲を撮像するものとなっている。 The optical member 4 is composed of, for example, a half mirror, a beam splitter, or a polarizing member. The optical member 4 reflects the image from the display unit 1 that has passed through the projection optical system 2 and guides it to the common optical system 3, and the subject light imaged at the position IG by the lens group 33 of the common optical system 3 is reflected. The intermediate image based on the image is guided to the image pickup device 6 through the image pickup optical system 5. In this way, the image pickup device 6 picks up an image projection range of the common optical system 3 through the common optical system 3 for projecting the image from the display unit 1 on the screen SC.
 照明部7は、スクリーンSC等の投影対象物を照明するためのものであり、一例として図1に示すように、レンズ31aの光軸の周囲に円状に並べて配置された複数の発光素子7aと、これらを駆動するドライバと、によって構成されている。 The illumination unit 7 is for illuminating a projection target such as the screen SC, and as shown in FIG. 1 as an example, a plurality of light emitting elements 7a arranged in a circle around the optical axis of the lens 31a. And a driver for driving them.
 システム制御部8は、表示部1から投影光学系2に入射させる画像の制御、撮像素子6による被写体の撮像制御、及び照明部7の発光制御等を行うものであり、プロセッサと、記憶部を構成するROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を備える。 The system control unit 8 controls an image to be incident on the projection optical system 2 from the display unit 1, image pickup control of a subject by the image pickup device 6, light emission control of the illumination unit 7, and the like, and includes a processor and a storage unit. It is provided with a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) which are configured.
 プロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これらプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。 As a processor, a programmable logic device (CPU), which is a general-purpose processor that executes programs to perform various processes, that can change the circuit configuration after manufacturing such as CPU (Central Processing Unit) and FPGA (Field Programmable Gate Array) ( Included is a dedicated electrical circuit that is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute a specific process such as Programmable Logic Device (PLD) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit). More specifically, the structures of these processors are electric circuits in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
 システム制御部8のプロセッサは、上述した各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。 The processor of the system control unit 8 may be configured by one of the various processors described above, or may be a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). Combination).
 以上の構成のプロジェクタ100は、所望の投影対象物に所望の画像を投影する際には、投影モードが使用される。この投影モードにおいては、表示部1からの画像を投影対象物に投影させ且つ照明部7によって投影対象物を照明させない状態(以下、“投影あり/照明なし状態”という)にて画像の表示が行われる。 The projector 100 having the above configuration uses a projection mode when projecting a desired image on a desired projection target. In this projection mode, the image is displayed in a state in which the image from the display unit 1 is projected onto the projection target object and the projection target object is not illuminated by the illumination unit 7 (hereinafter referred to as “with projection/without illumination”). Done.
 ここで、投影モードが設定されたときの全体的な流れについて説明する。スクリーンSCの前にプロジェクタ100が設置され、その状態にて、投影モードが設定されると、まず、システム制御部8は、スクリーンSCが照明部7によって非照明の状態且つテスト画像(例えば白色画像等)をスクリーンSCに投影した状態(以下、“照明なし/テスト画像投影状態”ともいう)を形成することなく、その状態にて撮像素子6によりスクリーンSCを撮像して得られるであろう第二の撮像画像を演算によって推定する。その後、システム制御部8は、推定した第二の撮像画像と上記テスト画像とに基づいて、投影画像を補正するための補正データを生成する。この補正データの生成が完了すると、システム制御部8は、投影対象となる画像を補正データに基づいて補正し、補正後の画像を表示部1からスクリーンSCに投影させる。これにより、所望の画像の表示が行われる。  Here, I will explain the overall flow when the projection mode is set. When the projector 100 is installed in front of the screen SC and the projection mode is set in that state, first, the system control unit 8 causes the screen SC to be in a non-illuminated state by the illumination unit 7 and to provide a test image (for example, a white image). It is possible to obtain an image of the screen SC by the image pickup device 6 in that state without forming a state (hereinafter, also referred to as “no illumination/test image projection state”) projected on the screen SC. The second captured image is estimated by calculation. After that, the system control unit 8 generates correction data for correcting the projection image based on the estimated second captured image and the test image. When the generation of the correction data is completed, the system control unit 8 corrects the image to be projected based on the correction data, and projects the corrected image from the display unit 1 on the screen SC. As a result, a desired image is displayed.
 図4は、図3に示すシステム制御部8の機能ブロック図である。システム制御部8のプロセッサは、投影装置の制御プログラムを含むプログラムを実行することにより、撮像制御部81、画像推定部82、補正データ生成部83、及び画像投影制御部84として機能する。 FIG. 4 is a functional block diagram of the system control unit 8 shown in FIG. The processor of the system control unit 8 functions as the imaging control unit 81, the image estimation unit 82, the correction data generation unit 83, and the image projection control unit 84 by executing the program including the control program of the projection device.
 撮像制御部81は、表示部1からの画像を投影対象物に非投影の状態且つ照明部7によって投影対象物を照明させた状態(以下、“投影なし/照明あり状態”という)にて、撮像素子6により投影対象物を撮像させる制御(以下、第一の撮像制御という)を少なくとも行う。“投影なし/照明あり状態”は、例えば、表示部1をオフ状態に制御し、照明部7から光を発光させることにて実現される。 The imaging control unit 81, in a state where the image from the display unit 1 is not projected on the projection target object and the projection target object is illuminated by the illumination unit 7 (hereinafter, referred to as “no projection/illumination state”), At least control for imaging the projection target by the imaging element 6 (hereinafter referred to as first imaging control) is performed. The “non-projection/illumination state” is realized, for example, by controlling the display unit 1 to the off state and causing the illumination unit 7 to emit light.
 また、撮像制御部81は、表示部1からの画像を投影対象物に投影させ且つ照明部7によって投影対象物を照明させない状態にて、撮像素子6により投影対象物を撮像させる第二の撮像制御も行う。 Further, the image pickup control unit 81 projects the image from the display unit 1 onto the projection target object and causes the imaging unit 6 to image the projection target object while the illumination unit 7 does not illuminate the projection target object. It also controls.
 画像推定部82は、撮像制御部81の第一の撮像制御によって撮像素子6から出力された第一の撮像画像と、システム制御部8内のROMに予め記憶されている情報(以下、補正係数という)とに基づいて、“照明なし/テスト画像投影状態”にて撮像素子6によりスクリーンSCを撮像して得られる上記の第二の撮像画像を推定する。 The image estimation unit 82 includes a first captured image output from the image sensor 6 by the first image capturing control of the image capturing control unit 81, and information stored in advance in the ROM in the system control unit 8 (hereinafter, correction coefficient). The above second captured image obtained by capturing the screen SC by the image sensor 6 in the "no illumination/test image projection state" is estimated based on the above.
 この第二の撮像画像を実際に取得するためには、テスト画像をスクリーンSCに投影した状態にて、撮像素子6によりスクリーンSCを撮像する必要がある。しかし、この状態では、撮像素子6から出力される撮像画像にゴーストが発生する可能性がある。そのため、本形態では、画像推定部82が、テスト画像の投影を行うことなく、演算によって第二の撮像画像を推定することで、ゴーストの影響を排除することを可能にしている。 In order to actually acquire this second captured image, it is necessary to capture the screen SC with the image sensor 6 while projecting the test image onto the screen SC. However, in this state, a ghost may occur in the captured image output from the image sensor 6. Therefore, in the present embodiment, the image estimation unit 82 can eliminate the influence of the ghost by estimating the second captured image by calculation without projecting the test image.
 以下では、画像推定部82による第二の撮像画像の推定方法の詳細について説明するが、その前に、第二の撮像画像の推定に用いられる補正係数の詳細について説明する。 The details of the method for estimating the second captured image by the image estimation unit 82 will be described below, but before that, the details of the correction coefficient used for estimating the second captured image will be described.
 プロジェクタ100には、補正係数を生成してROMに記憶するキャリブレーションモードが搭載されている。図5は、補正係数の生成処理を説明するためのフローチャートである。プロジェクタ100がキャリブレーションモードに設定される前に、まず、基準投影対象物が準備される。基準投影対象物は、例えば、模様のない白色などの単色のスクリーン(以下、基準スクリーンという)が用いられる。 The projector 100 is equipped with a calibration mode for generating a correction coefficient and storing it in the ROM. FIG. 5 is a flowchart for explaining the correction coefficient generation process. Before the projector 100 is set to the calibration mode, first, the reference projection target object is prepared. As the reference projection object, for example, a monochromatic screen such as white without a pattern (hereinafter referred to as a reference screen) is used.
 プロジェクタ100の前に基準スクリーンが設置され、キャリブレーションモードが設定されると、撮像制御部81が、表示部1及び照明部7を制御して“投影なし/照明あり状態”を形成し、この状態にて、撮像素子6により基準スクリーンの撮像を実行させる(ステップS1)。ステップS1は上述した第一の撮像制御に相当する。 When the reference screen is installed in front of the projector 100 and the calibration mode is set, the imaging control unit 81 controls the display unit 1 and the illumination unit 7 to form the “no projection/illumination state”. In this state, the image pickup device 6 causes the reference screen to be picked up (step S1). Step S1 corresponds to the above-mentioned first imaging control.
 システム制御部8は、ステップS1の撮像によって撮像素子6から出力された撮像画像における投影範囲の撮像画像Gaを取得し、RAMに記憶する(ステップS2)。撮像画像Gaは、第三の撮像画像を構成する。 The system control unit 8 acquires the captured image Ga of the projection range in the captured image output from the image sensor 6 by the imaging in step S1 and stores it in the RAM (step S2). The captured image Ga constitutes the third captured image.
 次に、撮像制御部81が、表示部1を制御してテスト画像を基準スクリーンに投影させ、更に、照明部7を制御して基準スクリーンを非照明の状態に制御し、この状態(以下、“テスト画像投影あり/照明なし状態”という)にて、撮像素子6により基準スクリーンの撮像を実行させる(ステップS3)。ステップS3は上述した第二の撮像制御に相当する。なお、このステップS3においては、プロジェクタ100と同種の別のプロジェクタを準備し、このプロジェクタからテスト画像を投影させ、その状態にて、プロジェクタ100によって基準スクリーンを撮像させてもよい。これにより、ゴーストの影響受けずに撮像画像を得ることができる。 Next, the imaging control unit 81 controls the display unit 1 to project the test image on the reference screen, and further controls the illumination unit 7 to control the reference screen to the non-illuminated state. The image pickup device 6 causes the image pickup device 6 to pick up an image of the reference screen (referred to as "with test image projection/without illumination") (step S3). Step S3 corresponds to the above-mentioned second image pickup control. Note that in this step S3, another projector of the same type as the projector 100 may be prepared, a test image may be projected from this projector, and in that state, the reference screen may be captured by the projector 100. This makes it possible to obtain a captured image without being affected by the ghost.
 システム制御部8は、ステップS3の撮像によって撮像素子6から出力された撮像画像における投影範囲の撮像画像Gbを取得し、RAMに記憶する(ステップS4)。撮像画像Gbは、第四の撮像画像を構成する。 The system control unit 8 acquires the captured image Gb of the projection range in the captured image output from the image sensor 6 by the imaging in step S3 and stores it in the RAM (step S4). The captured image Gb constitutes the fourth captured image.
 次に、システム制御部8は、撮像画像Gaの座標(x,y)の画素値ga(x,y)と、撮像画像Gbの座標(x,y)の画素値gb(x,y)との比β(x,y)を算出する処理を、全ての座標について行い、この比β(x,y)を補正係数としてROMに記憶する(ステップS5)。 Next, the system control unit 8 sets the pixel value ga(x, y) at the coordinates (x, y) of the captured image Ga and the pixel value gb(x, y) at the coordinates (x, y) of the captured image Gb. The process of calculating the ratio β(x, y) is performed for all coordinates, and the ratio β(x, y) is stored in the ROM as a correction coefficient (step S5).
 ステップS5において、具体的には、システム制御部8は、以下の式(A)の演算によって、座標(x,y)毎の補正係数を生成する。 In step S5, specifically, the system control unit 8 generates a correction coefficient for each coordinate (x, y) by the calculation of the following expression (A).
 β(x,y)={画素値gb(x,y)}/{画素値ga(x,y)} (A) Β(x,y)={pixel value gb(x,y)}/{pixel value ga(x,y)}(A)
 以上でキャリブレーションモードが終了される。次に、第二の撮像画像の推定処理の詳細について説明する。 The calibration mode is now complete. Next, details of the second captured image estimation process will be described.
 図6は、画像推定部82による第二の撮像画像の推定処理を説明するためのフローチャートである。図6に示す処理は、スクリーンSCの前にプロジェクタ100が設置され、その状態にて、投影モードが設定された場合に開始される。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the estimation processing of the second captured image by the image estimation unit 82. The process shown in FIG. 6 is started when the projector 100 is installed in front of the screen SC and the projection mode is set in that state.
 まず、撮像制御部81は、表示部1と照明部7を制御し、“投影なし/照明あり状態”を形成する。なお、ここでは、撮像制御部81は、照明部7の発光量を第一の光量L1に制御する。そして、この“投影なし/照明あり状態”にて、撮像制御部81は、撮像素子6によりスクリーンSCの撮像を実行させる(ステップS11)。 First, the imaging control unit 81 controls the display unit 1 and the illumination unit 7 to form a “no projection/illumination state”. In addition, here, the imaging control unit 81 controls the light emission amount of the illumination unit 7 to the first light amount L1. Then, in this “without projection/with illumination state”, the imaging control unit 81 causes the imaging element 6 to perform imaging of the screen SC (step S11).
 画像推定部82は、ステップS11の撮像によって撮像素子6から出力された撮像画像における投影範囲の撮像画像C1を取得し、RAMに記憶する(ステップS12)。撮像画像C1は第一の撮像画像を構成する。 The image estimation unit 82 acquires the captured image C1 of the projection range in the captured image output from the image sensor 6 by the imaging in step S11 and stores it in the RAM (step S12). The captured image C1 constitutes a first captured image.
 次に、撮像制御部81は、“投影なし/照明あり状態”を継続させたまま、照明部7の発光量を第一の光量L1とは異なる第二の光量L2に変更し、その状態にて、撮像素子6によりスクリーンSCの撮像を実行させる(ステップS13)。 Next, the imaging control unit 81 changes the light emission amount of the illumination unit 7 to the second light amount L2 different from the first light amount L1 while maintaining the “no projection/illumination state”, and the state is changed to that state. Then, the image pickup device 6 causes the image pickup of the screen SC to be executed (step S13).
 画像推定部82は、ステップS13の撮像によって撮像素子6から出力された撮像画像における投影範囲の撮像画像C2を取得し、RAMに記憶する(ステップS14)。撮像画像C2は第一の撮像画像を構成する。 The image estimation unit 82 acquires the captured image C2 of the projection range in the captured image output from the image sensor 6 by the imaging in step S13 and stores it in the RAM (step S14). The captured image C2 constitutes a first captured image.
 次に、画像推定部82は、第一の光量L1と第二の光量L2の比αを求め、この比αと、撮像画像C1と、撮像画像C2とに基づいて、撮像画像C1と撮像画像C2の各々の座標(x,y)の画素値に含まれる、スクリーンSCからの反射光量成分RL(x,y)と、プロジェクタ100の置かれている場所の環境光量成分EL(x,y)とを算出する(ステップS15)。 Next, the image estimation unit 82 obtains the ratio α of the first light amount L1 and the second light amount L2, and based on this ratio α, the captured image C1, and the captured image C2, the captured image C1 and the captured image C1. The reflected light amount component RL(x, y) from the screen SC and the ambient light amount component EL(x, y) included in the pixel value of each coordinate (x, y) of C2 and the place where the projector 100 is placed. And are calculated (step S15).
 なお、撮像画像C1の座標(x,y)の画素値をC1(x,y)とし、撮像画像C2の座標(x,y)の画素値をC2(x,y)とし、α=L2/L1とすると、以下の式(B)と式(C)の関係が成り立つ。 Note that the pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C1 is C1(x, y), the pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C2 is C2(x, y), and α=L2/ If L1 is set, the relationship between the following expression (B) and expression (C) is established.
 C1(x,y)=RL(x,y)+EL(x,y)  (B)  
 C2(x,y)=α×RL(x,y)+EL(x,y) (C)
C1(x,y)=RL(x,y)+EL(x,y) (B)
C2(x,y)=α×RL(x,y)+EL(x,y) (C)
 したがって、画像推定部82は、式(B)と、式(C)と、ステップS12にて取得済みのC1(x,y)と、ステップS14にて取得済みのC2(x,y)と、比αと、から、反射光量成分RL(x,y)と環境光量成分EL(x,y)を導出することができる。 Therefore, the image estimation unit 82 calculates the formula (B), the formula (C), C1(x, y) acquired in step S12, and C2(x, y) acquired in step S14. From the ratio α, the reflected light amount component RL(x, y) and the ambient light amount component EL(x, y) can be derived.
 このようにして算出された反射光量成分RL(x,y)と環境光量成分EL(x,y)は、“投影なし/照明あり状態”における情報である。一方、ROMに記憶されている補正係数は、“投影なし/照明あり状態”にて得られる撮像画像(図5の撮像画像Ga)と、“テスト画像投影あり/照明なし状態”にて得られる撮像画像(図5の撮像画像Gb)との比である。また、環境光量成分EL(x,y)については、“投影なし/照明あり状態”と“テスト画像投影あり/照明なし状態”とで変化はしない。このため、反射光量成分RL(x,y)のみを、この補正係数を用いて“テスト画像投影あり/照明なし状態”のときの値に補正することで、“テスト画像投影あり/照明なし状態”にて得られる第二の撮像画像の各画素値を推定することができる。 The reflected light amount component RL(x, y) and the ambient light amount component EL(x, y) calculated in this way are information in the “no projection/illumination state”. On the other hand, the correction coefficient stored in the ROM is obtained in the captured image (captured image Ga in FIG. 5) obtained in the “without projection/with illumination state” and in the “test image projection/without illumination state”. This is the ratio with the captured image (captured image Gb in FIG. 5). Further, the ambient light amount component EL(x, y) does not change between “without projection/with illumination” and “with test image projection/without illumination”. Therefore, by correcting only the reflected light amount component RL(x, y) to the value in the “test image projection/non-illumination state” using this correction coefficient, the “test image projection/non-illumination state” is obtained. It is possible to estimate each pixel value of the second captured image obtained in ".
 具体的には、ステップS15の後、画像推定部82は、推定する第二の撮像画像の座標(x,y)の画素値G(x,y)を下記式(D)の演算によって算出し、第二の撮像画像を推定する。 Specifically, after step S15, the image estimation unit 82 calculates the pixel value G(x,y) of the coordinate (x,y) of the second captured image to be estimated by the calculation of the following formula (D). , Estimate the second captured image.
 G(x,y)=β(x,y)×RL(x,y)+EL(x,y) (D) G(x,y)=β(x,y)×RL(x,y)+EL(x,y) (D)
 以上が画像推定部82による第二の撮像画像の推定処理の詳細である。 The above is the details of the estimation process of the second captured image by the image estimation unit 82.
 図4に示す補正データ生成部83は、画像推定部82によって推定された第二の撮像画像と、上記のキャリブレーションモードにて用いられたテスト画像との特性差に基づいて、投影モードにてスクリーンSCに投影すべき画像の色又は輝度の補正を行うための補正データを生成する。生成された補正データは、システム制御部8のROMに記憶される。 The correction data generation unit 83 shown in FIG. 4 operates in the projection mode based on the characteristic difference between the second captured image estimated by the image estimation unit 82 and the test image used in the calibration mode. The correction data for correcting the color or brightness of the image to be projected on the screen SC is generated. The generated correction data is stored in the ROM of the system control unit 8.
 テスト画像と第二の撮像画像との特性差とは、具体的には、画像同士の色又は輝度の差である。 The characteristic difference between the test image and the second captured image is specifically the difference in color or brightness between the images.
 補正データ生成部83は、例えば、テスト画像と第二の撮像画像とを比較して、色の差が所定値以上となる領域を投影範囲内の模様と認識し、この模様の部分に画像を投影した場合に、この模様を視認させにくくするための色補正データを生成する。または、補正データ生成部83は、テスト画像と第二の撮像画像とを比較して、輝度の差が所定値以上となる領域を投影範囲内の模様と認識し、この模様の部分に画像を投影した場合に、この模様を視認させにくくするための輝度補正データを生成する。補正データ生成部83は、輝度補正データと色補正データの両方を生成してROMに記憶してもよい。 The correction data generation unit 83, for example, compares the test image with the second captured image, recognizes an area where the color difference is equal to or more than a predetermined value as a pattern within the projection range, and displays the image on the pattern portion. When projected, color correction data for making it difficult to visually recognize this pattern is generated. Alternatively, the correction data generation unit 83 compares the test image with the second captured image, recognizes an area in which the difference in brightness is equal to or more than a predetermined value as a pattern within the projection range, and displays the image in the pattern portion. Brightness correction data for making it difficult to visually recognize this pattern when projected is generated. The correction data generation unit 83 may generate both the brightness correction data and the color correction data and store them in the ROM.
 図4に示す画像投影制御部84は、投影モードにおいては、光変調素子44に入力すべき画像データの色又は輝度、或いはその両方を、ROMに記憶された補正データに基づいて補正し、補正後の画像データを光変調素子44に入力して、この補正後の画像データに基づく画像をスクリーンSCに投影させる。 In the projection mode, the image projection controller 84 shown in FIG. 4 corrects the color and/or the brightness of the image data to be input to the light modulation element 44 based on the correction data stored in the ROM, and corrects the correction. The subsequent image data is input to the light modulation element 44, and an image based on the corrected image data is projected on the screen SC.
 画像投影制御部84による補正処理によって、スクリーンSCに模様があった場合でも、この模様を消した状態にて、画像を視認させることができる。 By the correction processing by the image projection control unit 84, even if there is a pattern on the screen SC, the image can be visually recognized in the state where the pattern is erased.
 以上のように、プロジェクタ100によれば、投影モードにおいて、テスト画像をスクリーンSCに投影することなく、このテスト画像をスクリーンSCに投影した状態における投影範囲の撮像画像の推定を行うことができる。このため、ゴーストの影響を排除することができ、補正データ生成部83によって生成される補正データの精度を高めることができる。したがって、スクリーンSCに模様がある場合でも、この模様を高い精度にて消して画像を表示させることができ、投影画像の品質を高めることができる。 As described above, according to the projector 100, in the projection mode, it is possible to estimate the captured image of the projection range in the state where the test image is projected on the screen SC without projecting the test image on the screen SC. Therefore, the influence of the ghost can be eliminated, and the accuracy of the correction data generated by the correction data generation unit 83 can be increased. Therefore, even if there is a pattern on the screen SC, the pattern can be erased with high accuracy to display the image, and the quality of the projected image can be improved.
 また、プロジェクタ100では、第二の撮像画像の推定に必要な補正係数を生成してROMに記憶するキャリブレーションモードを搭載している。表示部1、撮像素子6、その他光学系等の構成部材は、経年劣化又は使用環境温度等によって特性が変化し得る。そのため、例えば、ユーザが、投影モードを設定する直前に、キャリブレーションモードを設定して補正係数を生成して記憶させることで、プロジェクタ100の状態又は使用状況に応じた補正係数の最適化が可能になる。この結果、プロジェクタ100の状態又は使用状況によらずに、補正データを用いた投影像の補正を高精度に行うことができる。 Further, the projector 100 is equipped with a calibration mode in which a correction coefficient necessary for estimating the second captured image is generated and stored in the ROM. The characteristics of the display unit 1, the image pickup device 6, and other components such as the optical system may change due to deterioration over time or the ambient temperature of use. Therefore, for example, the user can optimize the correction coefficient according to the state or the usage state of the projector 100 by setting the calibration mode and generating and storing the correction coefficient immediately before the user sets the projection mode. become. As a result, the projection image can be corrected with high accuracy using the correction data, regardless of the state or usage of the projector 100.
 図7は、画像推定部82による第二の撮像画像の推定処理の変形例を説明するためのフローチャートである。図7に示すフローチャートは、ステップS11からステップS14までは図6と同じであるため、説明を省略する。なお、図7に示したステップS11からステップS14のうち、ステップS11にて行われる制御は第一制御を構成し、ステップS13にて行われる制御は第二制御を構成する。 FIG. 7 is a flow chart for explaining a modified example of the estimation process of the second captured image by the image estimation unit 82. Since the flowchart shown in FIG. 7 is the same as that of FIG. 6 from step S11 to step S14, the description is omitted. Of the steps S11 to S14 shown in FIG. 7, the control performed in step S11 constitutes the first control, and the control performed in step S13 constitutes the second control.
 図7のステップS14の後、撮像制御部81は、“投影なし/照明あり状態”を継続させたまま、照明部7の発光量を第一の光量L1及び第二の光量L2とは異なる第三の光量L3に変更し、その状態にて、撮像素子6によりスクリーンSCの撮像を実行させる(ステップS21)。ステップS21にて行われる制御は第三制御を構成する。 After step S14 of FIG. 7, the imaging control unit 81 sets the light emission amount of the illumination unit 7 to be different from the first light amount L1 and the second light amount L2 while keeping the “no projection/illumination state”. The light amount is changed to the third light amount L3, and in this state, the image pickup device 6 causes the screen SC to be imaged (step S21). The control performed in step S21 constitutes the third control.
 画像推定部82は、ステップS21の撮像によって撮像素子6から出力された撮像画像における投影範囲の撮像画像C3を取得し、RAMに記憶する(ステップS22)。撮像画像C3は第一の撮像画像を構成する。 The image estimation unit 82 acquires the captured image C3 of the projection range in the captured image output from the image sensor 6 by the imaging in step S21 and stores it in the RAM (step S22). The captured image C3 constitutes a first captured image.
 次に、画像推定部82は、第一の光量L1と第二の光量L2の比α1を求め、この比α1と、撮像画像C1と、撮像画像C2とに基づいて、撮像画像C1と撮像画像C2の各々の座標(x,y)の画素値に含まれる、スクリーンSCからの反射光量成分RL1(x,y)と、プロジェクタ100の置かれている場所の環境光量成分EL1(x,y)とを算出する(ステップS23)。 Next, the image estimation unit 82 obtains a ratio α1 of the first light amount L1 and the second light amount L2, and based on the ratio α1, the captured image C1, and the captured image C2, the captured image C1 and the captured image C1. The reflected light amount component RL1(x, y) from the screen SC and the ambient light amount component EL1(x, y) included in the pixel value of each coordinate (x, y) of C2 and the place where the projector 100 is placed. And are calculated (step S23).
 撮像画像C1の座標(x,y)の画素値をC1(x,y)とし、撮像画像C2の座標(x,y)の画素値をC2(x,y)とし、α1=L2/L1とすると、以下の式(B1)と式(C1)の関係が成り立つ。 The pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C1 is C1(x, y), the pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C2 is C2(x, y), and α1=L2/L1 Then, the relationship between the following expression (B1) and expression (C1) is established.
 C1(x,y)=RL1(x,y)+EL1(x,y)  (B1) 
 C2(x,y)=α1×RL1(x,y)+EL1(x,y) (C1)
C1(x,y)=RL1(x,y)+EL1(x,y) (B1)
C2(x,y)=α1×RL1(x,y)+EL1(x,y) (C1)
 したがって、画像推定部82は、式(B1)と、式(C1)と、ステップS12にて取得済みのC1(x,y)と、ステップS14にて取得済みのC2(x,y)と、比α1と、から、反射光量成分RL1(x,y)と環境光量成分EL1(x,y)が導出することができる。 Therefore, the image estimation unit 82 calculates the formula (B1), the formula (C1), C1(x, y) acquired in step S12, and C2(x, y) acquired in step S14. From the ratio α1, the reflected light amount component RL1(x, y) and the ambient light amount component EL1(x, y) can be derived.
 次に、画像推定部82は、第二の光量L2と第三の光量L3の比α2を求め、この比α2と、撮像画像C2と、撮像画像C3とに基づいて、撮像画像C2と撮像画像C3の各々の座標(x,y)の画素値に含まれる、スクリーンSCからの反射光量成分RL2(x,y)と、プロジェクタ100の置かれている場所の環境光量成分EL2(x,y)とを算出する(ステップS24)。 Next, the image estimation unit 82 obtains a ratio α2 of the second light amount L2 and the third light amount L3, and based on this ratio α2, the captured image C2, and the captured image C3, the captured image C2 and the captured image C2. The reflected light amount component RL2(x, y) from the screen SC and the ambient light amount component EL2(x, y) contained in the pixel value of each coordinate (x, y) of C3 and the place where the projector 100 is placed. And are calculated (step S24).
 撮像画像C2の座標(x,y)の画素値をC2(x,y)とし、撮像画像C3の座標(x,y)の画素値をC3(x,y)とし、α2=L3/L2とすると、以下の式(B2)と式(C2)の関係が成り立つ。 The pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C2 is C2(x, y), the pixel value of the coordinate (x, y) of the captured image C3 is C3(x, y), and α2=L3/L2 Then, the relationship between the following expression (B2) and expression (C2) is established.
 C2(x,y)=RL2(x,y)+EL2(x,y)  (B2) 
 C3(x,y)=α2×RL2(x,y)+EL2(x,y) (C2)
C2(x,y)=RL2(x,y)+EL2(x,y) (B2)
C3(x,y)=α2×RL2(x,y)+EL2(x,y) (C2)
 したがって、画像推定部82は、式(B2)と、式(C2)と、ステップS14にて取得済みのC2(x,y)と、ステップS22にて取得済みのC3(x,y)と、比α2と、から、反射光量成分RL2(x,y)と環境光量成分EL2(x,y)を導出することができる。 Therefore, the image estimation unit 82 calculates the formula (B2), the formula (C2), the C2(x, y) acquired in step S14, and the C3(x, y) acquired in step S22. From the ratio α2, the reflected light amount component RL2(x, y) and the ambient light amount component EL2(x, y) can be derived.
 次に、画像推定部82は、反射光量成分RL1(x,y)と反射光量成分RL2(x,y)の第一の差の絶対値AB1を求め、環境光量成分EL1(x,y)と環境光量成分EL2(x,y)の第二の差の絶対値AB2を求める。そして、画像推定部82は、予め定めた閾値THを超える絶対値AB1が存在し、且つ、閾値THを超える絶対値AB2が存在するか否かを判定する(ステップS25)。 Next, the image estimation unit 82 obtains the absolute value AB1 of the first difference between the reflected light amount component RL1(x, y) and the reflected light amount component RL2(x, y), and obtains it as the environmental light amount component EL1(x, y) The absolute value AB2 of the second difference between the ambient light amount components EL2(x, y) is obtained. Then, the image estimation unit 82 determines whether or not the absolute value AB1 exceeding the predetermined threshold TH exists and the absolute value AB2 exceeding the threshold TH exists (step S25).
 閾値THを超える絶対値AB1及び絶対値AB2が存在しない場合(ステップS25:NO)には、画像推定部82は、例えば下記式(D1)、(D2)、(D3)のいずれかの演算によって第二の撮像画像を推定する(ステップS28)。 When the absolute value AB1 and the absolute value AB2 that exceed the threshold value TH do not exist (step S25: NO), the image estimation unit 82 uses, for example, one of the following formulas (D1), (D2), and (D3). The second captured image is estimated (step S28).
 G(x,y)=β(x,y)×RL1(x,y)+EL1(x,y) (D1)
 G(x,y)=β(x,y)×RL2(x,y)+EL2(x,y) (D2)
 G(x,y)=β(x,y)×{RL1(x,y)+RL2(x,y)}/2+{EL1(x,y)+EL2(x,y)}/2 (D3)
G(x,y)=β(x,y)×RL1(x,y)+EL1(x,y) (D1)
G(x,y)=β(x,y)×RL2(x,y)+EL2(x,y) (D2)
G(x,y)=β(x,y)×{RL1(x,y)+RL2(x,y)}/2+{EL1(x,y)+EL2(x,y)}/2 ( D3)
 閾値THを超える絶対値AB1と絶対値AB2のいずれかが存在する場合(ステップS25:YES)には、画像推定部82は、推定不可と判断する(ステップS26)。そして、画像推定部82は、ステップS26の後、照明部7からの発光量(L1,L2,L3)の少なくとも1つの変更を撮像制御部81に指示する。この指示応じて、ステップS27にて、発光量(L1,L2,L3)の少なくとも1つが変更された上で、ステップS11以降の処理が再度行われる。 If either the absolute value AB1 or the absolute value AB2 that exceeds the threshold value TH exists (step S25: YES), the image estimation unit 82 determines that the estimation is impossible (step S26). Then, after step S26, the image estimation unit 82 instructs the imaging control unit 81 to change at least one of the light emission amounts (L1, L2, L3) from the illumination unit 7. In response to this instruction, in step S27, at least one of the light emission amounts (L1, L2, L3) is changed, and then the processing from step S11 onward is performed again.
 以上の変形例によれば、第二の撮像画像の推定精度を高めることができ、補正データを用いた投影画像の補正をより高精度に行うことができる。 According to the above modification example, the estimation accuracy of the second captured image can be improved, and the correction of the projection image using the correction data can be performed with higher accuracy.
 なお、以上の説明では、プロジェクタ100がキャリブレーションモードを有するものとしたが、キャリブレーションモードは必須ではない。ROMに記憶すべき補正係数は、プロジェクタ100の製造時に工場にて生成して記憶しておくようにしてもよい。 Note that, in the above description, the projector 100 has the calibration mode, but the calibration mode is not essential. The correction coefficient to be stored in the ROM may be generated and stored in the factory when the projector 100 is manufactured.
 以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。 As described above, the following items are disclosed in this specification.
(1)
 表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、
 上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、
 上記投影対象物を照明する照明部と、
 上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御部と、
 上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定部と、
 上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成部と、を備える投影装置。
(1)
An optical system that projects an image from the display unit onto a projection target,
An image pickup device for picking up the projection range of the image by the optical system through the optical system,
An illumination unit that illuminates the projection target,
An imaging control unit that performs at least control to image the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected on the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit;
Based on the first captured image output from the image sensor by the control and the information stored in advance in the storage unit, the projection target is not illuminated by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation unit that estimates a second captured image obtained by imaging the projection target by the image sensor in the state of being projected on the target,
A correction data generation unit that generates correction data for correcting at least one of the color and the brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a projection device.
(2)
 (1)記載の投影装置であって、
 上記記憶部に記憶された上記情報は、予め決められた基準投影対象物を上記照明部によって照明した状態且つ上記画像が上記基準投影対象物に非投影の状態にて上記撮像素子により上記基準投影対象物を撮像して得られる第三の撮像画像と、上記基準投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つ上記基準投影対象物に上記テスト画像が投影された状態にて上記撮像素子により上記基準投影対象物を撮像して得られる第四の撮像画像とに基づいて生成されたものである投影装置。
(2)
The projection device according to (1),
The information stored in the storage unit is the reference projection by the image pickup device in a state in which a predetermined reference projection object is illuminated by the illumination unit and the image is not projected on the reference projection object. The third imaged image obtained by imaging the object, and the reference projection object in a state where the illumination unit is not illuminated and the test image is projected on the reference projection object by the image sensor. A projection device that is generated based on a fourth captured image obtained by capturing the reference projection target.
(3)
 (2)記載の投影装置であって、
 上記情報は、上記第三の撮像画像と上記第四の撮像画像の比である投影装置。
(3)
(2) The projection device as described above,
The said information is a projection apparatus which is the ratio of the said 3rd captured image and the said 4th captured image.
(4)
 (1)から(3)のいずれか1つに記載の投影装置であって、
 上記撮像制御部は、上記制御を上記照明部からの照明光の明るさを変えて複数回行い、
 上記画像推定部は、上記複数回の上記制御によって上記撮像素子から出力された複数の上記第一の撮像画像と、上記複数回の上記制御における上記照明光の明るさと、上記情報と、に基づいて上記第二の撮像画像を推定する投影装置。
(4)
The projection device according to any one of (1) to (3),
The imaging control unit performs the control a plurality of times by changing the brightness of the illumination light from the illumination unit,
The image estimating unit is based on a plurality of the first captured images output from the image sensor by the control of the plurality of times, the brightness of the illumination light in the plurality of times of the control, and the information. And a projection device that estimates the second captured image.
(5)
 (4)記載の投影装置であって、
 上記画像推定部は、上記複数の第一の撮像画像と、上記複数回の上記制御における上記照明光の明るさとに基づいて、上記投影対象物からの反射光量と、上記投影装置の置かれた場所の環境光量とを算出し、上記反射光量を上記情報によって補正した値に、上記環境光量を加算して上記第二の撮像画像を推定する投影装置。
(5)
(4) The projection device as described above,
The image estimation unit, based on the plurality of first captured images, and the brightness of the illumination light in the plurality of times of the control, the amount of reflected light from the projection target, the placement of the projection device. A projection device that calculates the ambient light amount of a place, adds the ambient light amount to a value obtained by correcting the reflected light amount with the information, and estimates the second captured image.
(6)
 (5)記載の投影装置であって、
 上記撮像制御部は、上記複数回の上記制御として、第一制御、第二制御、及び第三制御の3回の上記制御を行い、
 上記画像推定部は、上記第一制御と上記第二制御によって上記撮像素子から出力された2つの上記第一の撮像画像と、上記第一制御と上記第二制御における上記照明光の明るさとに基づいて、第一の上記反射光量と第一の上記環境光量を算出し、上記第二制御と上記第三制御によって上記撮像素子から出力された2つの上記第一の撮像画像と、上記第二制御と上記第三制御における上記照明光の明るさとに基づいて、第二の上記反射光量と第二の上記環境光量を算出し、上記第一の反射光量と上記第二の反射光量との第一の差と、上記第一の環境光量と上記第二の環境光量との第二の差のいずれかが閾値を超える場合には、上記第二の撮像画像の推定を不可とする投影装置。
(6)
(5) The projection device as described above,
The above-mentioned imaging control part performs the above-mentioned control 3 times of the 1st control, the 2nd control, and the 3rd control as the above-mentioned control of the above-mentioned plurality of times,
The image estimation unit calculates the two first captured images output from the image sensor by the first control and the second control, and the brightness of the illumination light in the first control and the second control. Based on the first reflected light amount and the first environmental light amount, the two first captured images output from the image sensor by the second control and the third control, and the second Based on the brightness of the illumination light in the control and the third control, to calculate the second reflected light amount and the second environmental light amount, the first reflected light amount and the second reflected light amount A projection device that disables estimation of the second captured image when one of the differences and a second difference between the first ambient light amount and the second ambient light amount exceeds a threshold value.
(7)
 (6)記載の投影装置であって、
 上記画像推定部は、上記第二の撮像画像の推定を不可とした場合には、上記照明光の明るさを変更した上記3回の上記制御を再度行わせる投影装置。
(7)
The projection device according to (6),
The projection apparatus which makes the said control of the said 3 times again which changed the brightness of the said illumination light, when the said image estimation part makes the estimation of the said 2nd captured image impossible.
(8)
 (1)から(7)のいずれか1つに記載の投影装置であって、
 上記情報を生成して上記記憶部に記憶するモードを有する投影装置。
(8)
The projection device according to any one of (1) to (7),
A projection apparatus having a mode of generating the information and storing the information in the storage unit.
(9)
 表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、上記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御方法であって、
 上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、
 上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、
 上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、を備える投影装置の制御方法。
(9)
Projection having an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an image sensor for capturing a projection range of the image by the optical system through the optical system, and an illumination unit for illuminating the projection target object A method for controlling a device,
An imaging control step for performing at least control to image the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected on the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit;
Based on the first captured image output from the image sensor by the control and the information stored in advance in the storage unit, the projection target is not illuminated by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by imaging the projection target by the image sensor in the state of being projected on the target;
A correction data generation step of generating correction data for correcting at least one of the color and the brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a method for controlling a projection device, comprising:
(10)
 (9)記載の投影装置の制御方法であって、
 上記記憶部に記憶された上記情報は、予め決められた基準投影対象物を上記照明部によって照明した状態且つ上記画像が上記基準投影対象物に非投影の状態にて上記撮像素子により上記基準投影対象物を撮像して得られる第三の撮像画像と、上記基準投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つ上記基準投影対象物に上記テスト画像が投影された状態にて上記撮像素子により上記基準投影対象物を撮像して得られる第四の撮像画像とに基づいて生成されたものである投影装置の制御方法。
(10)
(9) A method of controlling a projection device according to the above item,
The information stored in the storage unit is the reference projection by the image pickup device in a state in which a predetermined reference projection object is illuminated by the illumination unit and the image is not projected on the reference projection object. The third imaged image obtained by imaging the object, and the reference projection object in a state where the illumination unit is not illuminated and the test image is projected on the reference projection object by the image sensor. A method for controlling a projection device, which is generated based on a fourth captured image obtained by capturing the reference projection target.
(11)
 (10)記載の投影装置の制御方法であって、
 上記情報は、上記第三の撮像画像と上記第四の撮像画像の比である投影装置の制御方法。
(11)
(10) A method for controlling a projection device according to the above item,
The said information is a ratio of the said 3rd picked-up image and the said 4th picked-up image, The control method of the projection apparatus.
(12)
 (9)から(11)のいずれか1つに記載の投影装置の制御方法であって、
 上記撮像制御ステップは、上記制御を上記照明部からの照明光の明るさを変えて複数回行い、
 上記画像推定ステップは、上記複数回の上記制御によって上記撮像素子から出力された複数の上記第一の撮像画像と、上記複数回の上記制御における上記照明光の明るさと、上記情報と、に基づいて上記第二の撮像画像を推定する投影装置の制御方法。
(12)
The control method for a projection device according to any one of (9) to (11),
The imaging control step, the control is performed a plurality of times by changing the brightness of the illumination light from the illumination unit,
The image estimation step is based on the plurality of first captured images output from the image sensor by the control of the plurality of times, the brightness of the illumination light in the plurality of times of the control, and the information. And a method of controlling the projection device for estimating the second captured image.
(13)
 (12)記載の投影装置の制御方法であって、
 上記画像推定ステップは、上記複数の第一の撮像画像と、上記複数回の上記制御における上記照明光の明るさとに基づいて、上記投影対象物からの反射光量と、上記投影装置の置かれた場所の環境光量とを算出し、上記反射光量を上記情報によって補正した値に、上記環境光量を加算して上記第二の撮像画像を推定する投影装置の制御方法。
(13)
A method for controlling a projection device according to (12),
In the image estimating step, based on the plurality of first captured images and the brightness of the illumination light in the plurality of times of control, the amount of reflected light from the projection target and the placement of the projection device are set. A method for controlling a projection device, which calculates an ambient light amount of a place, adds the ambient light amount to a value obtained by correcting the reflected light amount based on the information, and estimates the second captured image.
(14)
 (13)記載の投影装置の制御方法であって、
 上記撮像制御ステップは、上記複数回の上記制御として、第一制御、第二制御、及び第三制御の3回の上記制御を行い、
 上記画像推定ステップは、上記第一制御と上記第二制御によって上記撮像素子から出力された2つの上記第一の撮像画像と、上記第一制御と上記第二制御における上記照明光の明るさとに基づいて、第一の上記反射光量と第一の上記環境光量を算出し、上記第二制御と上記第三制御によって上記撮像素子から出力された2つの上記第一の撮像画像と、上記第二制御と上記第三制御における上記照明光の明るさとに基づいて、第二の上記反射光量と第二の上記環境光量を算出し、上記第一の反射光量と上記第二の反射光量との第一の差と、上記第一の環境光量と上記第二の環境光量との第二の差のいずれかが閾値を超える場合には、上記第二の撮像画像の推定を不可とする投影装置の制御方法。
(14)
A method of controlling a projection device according to (13), comprising:
The above-mentioned imaging control step performs the above-mentioned control 3 times of the 1st control, the 2nd control, and the 3rd control as the above-mentioned control of a plurality of times,
In the image estimation step, the two first captured images output from the image sensor by the first control and the second control and the brightness of the illumination light in the first control and the second control are included. Based on the first reflected light amount and the first environmental light amount, the two first captured images output from the image sensor by the second control and the third control, and the second Based on the brightness of the illumination light in the control and the third control, to calculate the second reflected light amount and the second environmental light amount, the first reflected light amount and the second reflected light amount If one of the differences and the second difference between the first ambient light amount and the second ambient light amount exceeds a threshold value, the projection device of the projection device that disables the estimation of the second captured image. Control method.
(15)
 (14)記載の投影装置の制御方法であって、
 上記画像推定ステップは、上記第二の撮像画像の推定を不可とした場合には、上記照明光の明るさを変更した上記3回の上記制御を再度行わせる投影装置の制御方法。
(15)
A method of controlling a projection device according to (14), comprising:
In the image estimating step, when the estimation of the second captured image is disabled, the control method of the projection device that causes the control to be repeated three times with the brightness of the illumination light changed.
(16)
 表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、上記光学系を通して上記光学系による上記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、上記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御プログラムであって、
 上記画像を上記投影対象物に非投影の状態且つ上記照明部によって上記投影対象物を照明させた状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、
 上記制御によって上記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、上記投影対象物が上記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を上記投影対象物に投影した状態にて上記撮像素子により上記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、
 上記テスト画像と上記第二の撮像画像との特性差に基づいて、上記投影対象物に投影すべき上記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、をコンピュータに実行させるための投影装置の制御プログラム。
(16)
Projection having an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an image sensor for capturing a projection range of the image by the optical system through the optical system, and an illumination unit for illuminating the projection target object A control program for the device,
An imaging control step for performing at least control to image the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected on the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit;
Based on the first captured image output from the image sensor by the control and the information stored in advance in the storage unit, the projection target is not illuminated by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by imaging the projection target by the image sensor in the state of being projected on the target;
A correction data generation step of generating correction data for correcting at least one of the color and the brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a control program of a projection device for causing a computer to execute the following.
 以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope described in the claims, and naturally, these also belong to the technical scope of the present invention. Understood. Further, the constituent elements in the above-described embodiments may be arbitrarily combined without departing from the spirit of the invention.
 なお、本出願は、2019年2月19日出願の日本特許出願(特願2019-027524)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。 This application is based on the Japanese patent application filed on February 19, 2019 (Japanese Patent Application No. 2019-027524), the contents of which are incorporated herein by reference.
 本発明によれば、投影面の色に合わせた投影像の補正を行うことのできる投影装置とその制御方法及び制御プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection device capable of correcting a projection image that matches the color of the projection surface, a control method thereof, and a control program.
100 プロジェクタ
100A 本体部
100B 光学ユニット
7a 発光素子
1 表示部
40 光源ユニット
41 光源
42 カラーホイール
43 照明光学系
44 光変調素子
2 投影光学系
3 共通光学系
31、33、34 レンズ群
32 光学部材
IG 位置
SC スクリーン
4 光学部材
5 撮像光学系
6 撮像素子
7 照明部
8 システム制御部
81 撮像制御部
82 画像推定部
83 補正データ生成部
84 画像投影制御部
 
100 projector 100A body part 100B optical unit 7a light emitting element 1 display section 40 light source unit 41 light source 42 color wheel 43 illumination optical system 44 light modulation element 2 projection optical system 3 common optical systems 31, 33, 34 lens group 32 optical member IG position SC screen 4 Optical member 5 Imaging optical system 6 Imaging device 7 Illumination unit 8 System control unit 81 Imaging control unit 82 Image estimation unit 83 Correction data generation unit 84 Image projection control unit

Claims (16)

  1.  表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、
     前記光学系を通して前記光学系による前記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、
     前記投影対象物を照明する照明部と、
     前記画像を前記投影対象物に非投影の状態且つ前記照明部によって前記投影対象物を照明させた状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御部と、
     前記制御によって前記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、前記投影対象物が前記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を前記投影対象物に投影した状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定部と、
     前記テスト画像と前記第二の撮像画像との特性差に基づいて、前記投影対象物に投影すべき前記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成部と、を備える投影装置。
    An optical system that projects an image from the display unit onto a projection target,
    An image pickup device for picking up an image of a projection range of the image by the optical system through the optical system,
    An illumination unit that illuminates the projection target,
    An imaging control unit that performs at least control of imaging the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected on the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit,
    Based on a first captured image output from the image sensor by the control and information stored in advance in a storage unit, the projection target is in a non-illuminated state by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation unit that estimates a second captured image obtained by capturing an image of the projection target by the image sensor in a state of being projected on the target,
    A correction data generation unit that generates correction data for correcting at least one of the color and the brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a projection device.
  2.  請求項1記載の投影装置であって、
     前記記憶部に記憶された前記情報は、予め決められた基準投影対象物を前記照明部によって照明した状態且つ前記画像が前記基準投影対象物に非投影の状態にて前記撮像素子により前記基準投影対象物を撮像して得られる第三の撮像画像と、前記基準投影対象物が前記照明部によって非照明の状態且つ前記基準投影対象物に前記テスト画像が投影された状態にて前記撮像素子により前記基準投影対象物を撮像して得られる第四の撮像画像とに基づいて生成されたものである投影装置。
    The projection device according to claim 1, wherein
    The information stored in the storage unit is the reference projection by the imaging device in a state where a predetermined reference projection target is illuminated by the illumination unit and the image is not projected on the reference projection target. A third captured image obtained by capturing an image of the object, and the reference projection object by the image sensor in a state where the illumination unit does not illuminate and the test image is projected on the reference projection object. A projection device that is generated based on a fourth captured image obtained by capturing the reference projection target.
  3.  請求項2記載の投影装置であって、
     前記情報は、前記第三の撮像画像と前記第四の撮像画像の比である投影装置。
    The projection device according to claim 2, wherein
    The projection device, wherein the information is a ratio of the third captured image to the fourth captured image.
  4.  請求項1から3のいずれか1項記載の投影装置であって、
     前記撮像制御部は、前記制御を前記照明部からの照明光の明るさを変えて複数回行い、
     前記画像推定部は、前記複数回の前記制御によって前記撮像素子から出力された複数の前記第一の撮像画像と、前記複数回の前記制御における前記照明光の明るさと、前記情報と、に基づいて前記第二の撮像画像を推定する投影装置。
    The projection device according to any one of claims 1 to 3,
    The imaging control unit performs the control a plurality of times by changing the brightness of the illumination light from the illumination unit,
    The image estimating unit is based on a plurality of the first captured images output from the image sensor by the control of the plurality of times, the brightness of the illumination light in the control of the plurality of times, and the information. And a projection device that estimates the second captured image.
  5.  請求項4記載の投影装置であって、
     前記画像推定部は、前記複数の第一の撮像画像と、前記複数回の前記制御における前記照明光の明るさとに基づいて、前記投影対象物からの反射光量と、前記投影装置の置かれた場所の環境光量とを算出し、前記反射光量を前記情報によって補正した値に、前記環境光量を加算して前記第二の撮像画像を推定する投影装置。
    The projection device according to claim 4, wherein
    The image estimation unit sets the amount of light reflected from the projection target and the projection device based on the plurality of first captured images and the brightness of the illumination light in the plurality of times of the control. A projection device that calculates the ambient light amount of a place, adds the ambient light amount to a value obtained by correcting the reflected light amount with the information, and estimates the second captured image.
  6.  請求項5記載の投影装置であって、
     前記撮像制御部は、前記複数回の前記制御として、第一制御、第二制御、及び第三制御の3回の前記制御を行い、
     前記画像推定部は、前記第一制御と前記第二制御によって前記撮像素子から出力された2つの前記第一の撮像画像と、前記第一制御と前記第二制御における前記照明光の明るさとに基づいて、第一の前記反射光量と第一の前記環境光量を算出し、前記第二制御と前記第三制御によって前記撮像素子から出力された2つの前記第一の撮像画像と、前記第二制御と前記第三制御における前記照明光の明るさとに基づいて、第二の前記反射光量と第二の前記環境光量を算出し、前記第一の反射光量と前記第二の反射光量との第一の差と、前記第一の環境光量と前記第二の環境光量との第二の差のいずれかが閾値を超える場合には、前記第二の撮像画像の推定を不可とする投影装置。
    The projection device according to claim 5, wherein
    The imaging control unit performs the control three times as the first control, the second control, and the third control, as the plurality of times of the control,
    The image estimation unit determines the two first captured images output from the image sensor by the first control and the second control and the brightness of the illumination light in the first control and the second control. Based on the first reflected light amount and the first environmental light amount, the two first captured images output from the image sensor by the second control and the third control, and the second Based on the brightness of the illumination light in the control and the third control, to calculate the second reflected light amount and the second environmental light amount, the first reflected light amount and the second reflected light amount A projection device that disables estimation of the second captured image when one of the differences and a second difference between the first ambient light amount and the second ambient light amount exceed a threshold value.
  7.  請求項6記載の投影装置であって、
     前記画像推定部は、前記第二の撮像画像の推定を不可とした場合には、前記照明光の明るさを変更した前記3回の前記制御を再度行わせる投影装置。
    The projection device according to claim 6, wherein
    The projection apparatus which makes the said control of the said 3 times again which changed the brightness of the said illumination light, when the said image estimation part makes the estimation of the said 2nd captured image impossible.
  8.  請求項1から7のいずれか1項記載の投影装置であって、
     前記情報を生成して前記記憶部に記憶するモードを有する投影装置。
    The projection device according to any one of claims 1 to 7, wherein
    A projection apparatus having a mode of generating the information and storing the information in the storage unit.
  9.  表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、前記光学系を通して前記光学系による前記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、前記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御方法であって、
     前記画像を前記投影対象物に非投影の状態且つ前記照明部によって前記投影対象物を照明させた状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、
     前記制御によって前記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、前記投影対象物が前記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を前記投影対象物に投影した状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、
     前記テスト画像と前記第二の撮像画像との特性差に基づいて、前記投影対象物に投影すべき前記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、を備える投影装置の制御方法。
    Projection including an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an imaging element for capturing a projection range of the image by the optical system through the optical system, and an illumination unit for illuminating the projection target object A method for controlling a device,
    An imaging control step of at least performing control for imaging the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected onto the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit;
    Based on a first captured image output from the image sensor by the control and information stored in advance in a storage unit, the projection target is in a non-illuminated state by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by imaging the projection target by the image sensor in the state of being projected on the target;
    A correction data generation step of generating correction data for correcting at least one of color and brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a method for controlling a projection device, comprising:
  10.  請求項9記載の投影装置の制御方法であって、
     前記記憶部に記憶された前記情報は、予め決められた基準投影対象物を前記照明部によって照明した状態且つ前記画像が前記基準投影対象物に非投影の状態にて前記撮像素子により前記基準投影対象物を撮像して得られる第三の撮像画像と、前記基準投影対象物が前記照明部によって非照明の状態且つ前記基準投影対象物に前記テスト画像が投影された状態にて前記撮像素子により前記基準投影対象物を撮像して得られる第四の撮像画像とに基づいて生成されたものである投影装置の制御方法。
    A method of controlling a projection device according to claim 9, wherein
    The information stored in the storage unit is the reference projection by the imaging device in a state where a predetermined reference projection target is illuminated by the illumination unit and the image is not projected on the reference projection target. A third captured image obtained by capturing an image of the object, and the reference projection object by the image sensor in a state where the illumination unit does not illuminate and the test image is projected on the reference projection object. A method for controlling a projection device, which is generated based on a fourth captured image obtained by capturing the reference projection target.
  11.  請求項10記載の投影装置の制御方法であって、
     前記情報は、前記第三の撮像画像と前記第四の撮像画像の比である投影装置の制御方法。
    A method for controlling a projection device according to claim 10, wherein
    The said information is a ratio of the said 3rd picked-up image and the said 4th picked-up image, The control method of the projection apparatus.
  12.  請求項9から11のいずれか1項記載の投影装置の制御方法であって、
     前記撮像制御ステップは、前記制御を前記照明部からの照明光の明るさを変えて複数回行い、
     前記画像推定ステップは、前記複数回の前記制御によって前記撮像素子から出力された複数の前記第一の撮像画像と、前記複数回の前記制御における前記照明光の明るさと、前記情報と、に基づいて前記第二の撮像画像を推定する投影装置の制御方法。
    A method for controlling a projection device according to any one of claims 9 to 11, comprising:
    In the imaging control step, the control is performed a plurality of times by changing the brightness of the illumination light from the illumination unit,
    The image estimation step is based on the plurality of first captured images output from the image sensor by the plurality of times of control, the brightness of the illumination light in the plurality of times of control, and the information. And a method for controlling the projection device for estimating the second captured image.
  13.  請求項12記載の投影装置の制御方法であって、
     前記画像推定ステップは、前記複数の第一の撮像画像と、前記複数回の前記制御における前記照明光の明るさとに基づいて、前記投影対象物からの反射光量と、前記投影装置の置かれた場所の環境光量とを算出し、前記反射光量を前記情報によって補正した値に、前記環境光量を加算して前記第二の撮像画像を推定する投影装置の制御方法。
    A method for controlling a projection device according to claim 12, wherein
    In the image estimating step, based on the plurality of first captured images and the brightness of the illumination light in the plurality of times of control, the amount of reflected light from the projection target and the placement of the projection device are set. A method of controlling a projection device, which calculates an ambient light amount of a place, adds the ambient light amount to a value obtained by correcting the reflected light amount by the information, and estimates the second captured image.
  14.  請求項13記載の投影装置の制御方法であって、
     前記撮像制御ステップは、前記複数回の前記制御として、第一制御、第二制御、及び第三制御の3回の前記制御を行い、
     前記画像推定ステップは、前記第一制御と前記第二制御によって前記撮像素子から出力された2つの前記第一の撮像画像と、前記第一制御と前記第二制御における前記照明光の明るさとに基づいて、第一の前記反射光量と第一の前記環境光量を算出し、前記第二制御と前記第三制御によって前記撮像素子から出力された2つの前記第一の撮像画像と、前記第二制御と前記第三制御における前記照明光の明るさとに基づいて、第二の前記反射光量と第二の前記環境光量を算出し、前記第一の反射光量と前記第二の反射光量との第一の差と、前記第一の環境光量と前記第二の環境光量との第二の差のいずれかが閾値を超える場合には、前記第二の撮像画像の推定を不可とする投影装置の制御方法。
    A method for controlling a projection device according to claim 13, wherein
    The imaging control step, as the control of the plurality of times, performs the control three times of the first control, the second control, and the third control,
    In the image estimating step, the two first captured images output from the image sensor by the first control and the second control and the brightness of the illumination light in the first control and the second control are included. Based on the first reflected light amount and the first environmental light amount, the two first captured images output from the image sensor by the second control and the third control, and the second Based on the brightness of the illumination light in the control and the third control, to calculate the second reflected light amount and the second environmental light amount, the first reflected light amount and the second reflected light amount If the difference between the first and the second difference between the first amount of ambient light and the second amount of ambient light exceeds a threshold value, the projection device that disables estimation of the second captured image Control method.
  15.  請求項14記載の投影装置の制御方法であって、
     前記画像推定ステップは、前記第二の撮像画像の推定を不可とした場合には、前記照明光の明るさを変更した前記3回の前記制御を再度行わせる投影装置の制御方法。
    A method for controlling a projection device according to claim 14, wherein
    In the image estimating step, when the estimation of the second captured image is disabled, the control method of the projection device which causes the control to be repeated three times with the brightness of the illumination light changed.
  16.  表示部からの画像を投影対象物に投影する光学系と、前記光学系を通して前記光学系による前記画像の投影範囲を撮像する撮像素子と、前記投影対象物を照明する照明部と、を有する投影装置の制御プログラムであって、
     前記画像を前記投影対象物に非投影の状態且つ前記照明部によって前記投影対象物を照明させた状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像させる制御を少なくとも行う撮像制御ステップと、
     前記制御によって前記撮像素子から出力された第一の撮像画像と、記憶部に予め記憶されている情報とに基づいて、前記投影対象物が前記照明部によって非照明の状態且つテスト画像を前記投影対象物に投影した状態にて前記撮像素子により前記投影対象物を撮像して得られる第二の撮像画像を推定する画像推定ステップと、
     前記テスト画像と前記第二の撮像画像との特性差に基づいて、前記投影対象物に投影すべき前記画像の色又は輝度の少なくとも一方の補正を行うための補正データを生成する補正データ生成ステップと、をコンピュータに実行させるための投影装置の制御プログラム。
     
    Projection including an optical system for projecting an image from a display unit onto a projection target object, an imaging element for capturing a projection range of the image by the optical system through the optical system, and an illumination unit for illuminating the projection target object A control program for the device,
    An imaging control step of at least performing control for imaging the projection target by the image sensor in a state where the image is not projected onto the projection target and the projection target is illuminated by the illumination unit;
    Based on a first captured image output from the image sensor by the control and information stored in advance in a storage unit, the projection target is in a non-illuminated state by the illumination unit and the test image is projected. An image estimation step of estimating a second captured image obtained by imaging the projection target by the image sensor in the state of being projected on the target;
    A correction data generation step of generating correction data for correcting at least one of color and brightness of the image to be projected on the projection target based on the characteristic difference between the test image and the second captured image. And a control program of a projection device for causing a computer to execute the following.
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